史上最難的一道Java面試題 (分析篇)

2019-08-01     進擊的IT程式設計師

無意中了解到如下題目,覺得蠻好。

題目如下:

該程序的輸出結果?

程序輸出結果

考察知識點

  • synchronize實例鎖。
  • 並發下的內存可見性。

下面開始簡單分析:

該題目涉及到2個線程(主線程main、子線程)、關鍵詞涉及到synchronized、Thread.sleep。

synchronized關鍵詞還是比較複雜的(可能有時候沒有理解到位所以上面題目會有點誤區),他的作用就是實現線程的同步(實現線程同步有很多方法,它只是一種,後續文章會說其他的,需要好好研究大神Doug Lea的一些實現),它的工作就是對需要同步的代碼加鎖,使得每一次只有一個線程可以進入同步塊(其實是一種悲觀策略)從而保證線程只記得安全性。

一般關鍵詞synchronized的用法

  • 指定加鎖對象:對給定對象加鎖,進入同步代碼前需要活的給定對象的鎖。
  • 直接作用於實例方法:相當於對當前實例加鎖,進入同步代碼前要獲得當前實例的鎖。
  • 直接作用於靜態方法:相當於對當前類加鎖,進入同步代碼前要獲得當前類的鎖。

上面的代碼,synchronized用法其實就 屬於第二種情況。直接作用於實例方法:相當於對當前實例加鎖,進入同步代碼前要獲得當前實例的鎖。

可能存在的誤區

  1. 由於對synchronized理解的不到位,由於很多時候,我們多線程都是操作一個synchronized的方法,當2個線程調用2個不同synchronized的方法的時候,認為是沒有關係的,這種想法是存在誤區的。直接作用於實例方法:相當於對當前實例加鎖,進入同步代碼前要獲得當前實例的鎖。
  2. 如果一個調用synchronized方法。另外一個調用普通方法是沒有關係的,2個是不存在等待關係的。

這些對於後面的分析很有作用。

Thread.sleep

使當前線程(即調用該方法的線程)暫停執行一段時間,讓其他線程有機會繼續執行,但它並不釋放對象鎖。也就是說如果有synchronized同步快,其他線程仍然不能訪問共享數據。注意該方法要捕捉異常,對於後面的分析很有作用。一些細節可以參考我的系統學習java高並發系列二。

分析流程

java 都是從main方法執行的,上面說了有2個線程,但是這裡就算修改線程優先級也沒用,優先級是在2個程序都還沒有執行的時候才有先後,現在這個代碼一執行,主線程main已經執行了。對於屬性變量 int b =100由於使用了synchronized也不會存在可見性問題(也沒有必要再使用volatile申明),當執行1步驟的時候(Thread t = new Thread(tt); //1)線程是new狀態,還沒有開始工作。當執行2步驟的時候(t.start(); //2)當調用start方法,這個線程才正真被啟動,進入runnable狀態,runnable狀態表示可以執行,一切準備就緒了,但是並不表示一定在cpu上面執行,有沒有真正執行取決服務cpu的調度。在這裡當執行3步驟必定是先獲得鎖(由於start需要調用native方法,並且在用完成之後在一切準備就緒了,但是並不表示一定在cpu上面執行,有沒有真正執行取決服務cpu的調度,之後才會調用run方法,執行m1方法)。這裡其實2個synchronized方法裡面的Thread.sheep其實要不要是無所謂的,估計是就為混淆增加難度。3步驟執行的時候其實很快子線程也準備好了,但是由於synchronized的存在,並且是作用同一對象,所以子線程就只有必須等待了。由於main方法裡面執行順序是順序執行的,所以必須是步驟3執行完成之後才可以到4步驟,而由於3步驟執行完成,子線程就可以執行m1了。這裡就存在一個多線程誰先獲取到的問題,如果4步驟先獲取那麼main thread b=2000,如果子線程m1獲取到可能就b已經賦值成1000或者還沒有來得及賦值4步驟就輸出了可能結果就是main thread b=1000或者main thread b=2000,在這裡如果把6步驟去掉那麼b=執行在前和main thread b=在前就不確定了。但是由於6步驟存在,所以不管怎麼都是main thread b=在前面,那麼等於1000還是2000看情況,之後b=1000是一定固定的了。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/9cCDwWwBJleJMoPMjhP4.html